Fiche de révision : Fondements de neurophysiologie

📋 Plan du Cours

1. Le neurone et les tissus nerveux
2. Potentiels membranaires et influx nerveux
3. Transmission synaptique
4. Classification et récepteurs des neurotransmetteurs
5. Neurotransmetteurs et addictions
6. Acétylcholine et dopamine
7. Noradrénaline, histamine et sérotonine
8. GABA, glutamate et équilibre cérébral
9. Applications thérapeutiques et cliniques

📖 1. Le neurone et les tissus nerveux

🔑 Notions clés & Définitions

• Neurone : Unité structurale de base du système nerveux central et périphérique.

📝 Points essentiels

📌 Les neurones sont des cellules excitables qui émettent et transmettent une activité électrique, tandis que les gliocytes sont des cellules non excitables qui soutiennent, nourrissent et protègent les neurones.

• Le neurone reçoit les signaux par ses dendrites, les traite dans son corps cellulaire, les conduit le long de son axone et les transmet par ses boutons synaptiques à d’autres neurones ou à des cellules musculaires ou glandulaires.

💡 Astuce mémo

Dendrites → corps cellulaire → axone : recevoir, commander, conduire

📖 2. Potentiels membranaires et influx nerveux

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel de repos : Le potentiel de repos résulte de la perméabilité membranaire et de l’action de certains canaux et pompes, avec une diffusion ionique dominée par K+ par rapport à Na+, et vaut environ -70 mV.

★ À maîtriser

📌 Un potentiel du récepteur ou potentiel postsynaptique est une dépolarisation locale et graduée qui reste de courte durée si elle n’atteint pas le seuil, tandis qu’un potentiel d’action apparaît lorsque le seuil d’excitabilité est atteint et se propage le long de l’axone.

• Le potentiel d’action se propage dans une direction unique par ouverture de canaux voltage-dépendants et, dans un axone myélinisé, par conduction saltatoire de nœud de Ranvier en nœud de Ranvier.

Compléments

• La vitesse de propagation de l’influx nerveux augmente lorsque le diamètre de l’axone augmente et dépend également de la présence d’une gaine de myéline.

💡 Astuce mémo

Potentiel gradué local versus potentiel d’action propagé

📖 3. Transmission synaptique

🔑 Notions clés & Définitions

• Synapse chimique : Point de jonction où l’information passe d’un neurone à un autre ou à une cellule effectrice grâce à des neurotransmetteurs séparés par une fente synaptique.

📝 Points essentiels

• 🔄 La transmission synaptique suit cinq étapes:
  1. Arrivée du potentiel d’action au bouton présynaptique
  2. Ouverture des canaux Ca2+ voltage-dépendants
  3. Exocytose des vésicules synaptiques
  4. Fixation du neurotransmetteur au récepteur postsynaptique
  5. Ouverture de canaux ioniques ligand-dépendants

📌 Un PPSE dépolarise la membrane postsynaptique notamment par l’ouverture de canaux Na+, tandis qu’un PPSI hyperpolarise cette membrane notamment par l’ouverture de canaux K+ et Cl-.

💡 Astuce mémo

PA → Ca2+ → exocytose → récepteur → réponse postsynaptique

📖 4. Classification et récepteurs des neurotransmetteurs

★ À maîtriser

• 🔄 Le cycle de vie du neurotransmetteur comprend:
  1. Synthèse et stockage
  2. Libération après dépolarisation présynaptique
  3. Fixation aux récepteurs postsynaptiques
  4. Élimination ou inactivation

📌 Les neurotransmetteurs de petite taille, notamment les acides aminés et les amines, assurent une transmission rapide, tandis que les neuropeptides, de grande taille, assurent une transmission lente.

📌 Les récepteurs ionotropes sont des récepteurs-canaux produisant une transmission rapide, tandis que les récepteurs métabotropes sont couplés à une protéine G et produisent une transmission lente, complexe et amplifiée.

Compléments

• Les principales catégories et leurs exemples sont:
  • Amines : acétylcholine, noradrénaline, adrénaline, dopamine, sérotonine
  • Acides aminés : GABA, glycine, glutamate, aspartate
  • Neuropeptides : enképhalines, endorphines, substance P, CRF, ACTH, angiotensine II, calcitonine, cholécystokinine

💡 Astuce mémo

Ionotrope rapide versus métabotrope lent et amplificateur

📖 5. Neurotransmetteurs et addictions

★ À maîtriser

• La cocaïne inhibe le transporteur de recapture de la dopamine, ce qui augmente sa concentration dans la fente synaptique, active le circuit de la récompense et provoque une euphorie pouvant conduire à la tolérance et à la dépendance.

📌 Une molécule agoniste se fixe au récepteur postsynaptique et produit une réponse biologique identique à celle du neurotransmetteur, tandis qu’une molécule antagoniste empêche la fixation du neurotransmetteur ou de l’agoniste et bloque la réponse biologique.

Compléments

• Plus d’une centaine de substances ont été identifiées comme neurotransmetteurs, et l’acétylcholine est le premier neurotransmetteur identifié grâce à l’expérience de Loewi en 1921.

💡 Astuce mémo

Blocage de la recapture dopaminergique → récompense → tolérance et dépendance

📖 6. Acétylcholine et dopamine

📝 Points essentiels

• L’acétylcholine participe aux circuits de la mémoire et du cycle veille-sommeil dans le SNC, au contrôle moteur à la jonction neuromusculaire et à la transmission préganglionnaire autonome ainsi qu’à la transmission postganglionnaire parasympathique.

• Le circuit dopaminergique nigro-strié relie la substance noire au striatum et facilite l’initiation du mouvement, la régulation de la motricité et la posture.

• Le circuit dopaminergique méso-cortico-limbique part de l’aire tegmentale ventrale vers le cortex antérieur et participe aux processus émotionnels et cognitifs ainsi qu’au circuit de la récompense.

• La maladie de Parkinson associe une dégénérescence de la substance noire à une triade comprenant akinésie ou bradykinésie, rigidité et tremblement de repos.

💡 Astuce mémo

Acétylcholine : mémoire et motricité ; dopamine : mouvement et récompense

📖 7. Noradrénaline, histamine et sérotonine

★ À maîtriser

• La noradrénaline, produite notamment dans le locus coeruleus, participe à la vigilance, à l’attention, à la motivation et au cycle veille-sommeil, et ses axones postganglionnaires appartiennent au système orthosympathique.

• La sérotonine, produite notamment par les neurones du raphé antérieur, participe à la régulation de l’humeur, de l’appétit, de la température, de la douleur et du cycle veille-sommeil.

Compléments

• L’histamine, produite notamment dans l’hypothalamus postérieur, participe au cycle veille-sommeil et au contrôle activateur de la réactivité vestibulaire, mais elle est aussi libérée par les mastocytes lors de réactions allergiques.

📖 8. GABA, glutamate et équilibre cérébral

🔑 Notions clés & Définitions

• GABA : Principal neurotransmetteur inhibiteur du système nerveux central qui intervient notamment dans les circuits du sommeil et l’inhibition de l’activité des motoneurones.

★ À maîtriser

📌 L’équilibre entre les influx excitateurs du glutamate et les influx inhibiteurs du GABA limite l’activité neuronale, tandis qu’une augmentation de la transmission glutamatergique ou une diminution du GABA favorise une crise d’épilepsie.

• Le glutamate est le principal neurotransmetteur excitateur du système nerveux central et participe aux fonctions cérébrales d’apprentissage et de mémorisation.

Compléments

• Un excès de glutamate peut favoriser l’épilepsie, tandis qu’un déficit de glutamate est associé à la sclérose latérale amyotrophique et à la maladie d’Alzheimer.

💡 Astuce mémo

Glutamate excitateur versus GABA inhibiteur

📖 9. Applications thérapeutiques et cliniques

★ À maîtriser

• Dans la maladie d’Alzheimer débutante, un déficit d’acétylcholine atteint le circuit de la mémoire et les inhibiteurs des cholinestérases augmentent la concentration cérébrale d’acétylcholine.

• Dans la schizophrénie, une hyperactivité mésolimbique est associée aux hallucinations et aux délires, et les neuroleptiques antagonistes des récepteurs dopaminergiques D2 peuvent provoquer des symptômes extrapyramidaux en perturbant le circuit nigro-strié.

• L’alcool augmente l’activité des synapses GABAergiques en allongeant l’ouverture des canaux postsynaptiques au Cl-, mais un sevrage brutal après alcoolisme chronique peut provoquer une surexcitation neuronale et une crise d’épilepsie.

Compléments

• Les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine, les antidépresseurs tricycliques et les inhibiteurs de la monoamine-oxydase augmentent la transmission sérotoninergique ou noradrénergique dans le traitement de la dépression.

💡 Astuce mémo

Action sur une synapse → modification d’un circuit → effets thérapeutiques et indésirables

📊 Tableaux de synthèse

Principaux circuits dopaminergiques